Kerims Kerimovs 1942. gada martā absolvēja Azerbaidžānas industriālo institūtu. 1942. gada aprīlī viņš sāka militāro dienestu. 1943. gada oktobrī pabeidza Dzeržinska artilērijas akadēmiju. Līdz 1945. gadam Kerimovs kara rūpnīcā Maskavā bija reaktīvo mīnmetēju KatjušaBM-13 lādiņu pieņemšanas vecākais tehniķis.
Pēc kara Kerims Kerimovs dienēja Bruņoto spēku Galvenās artilērijas pārvaldes 4. pārvaldē. No 1946. līdz 1949. gadam kopā ar citiem raķešu speciālistiem vairākkārt devās uz uz okupēto Vāciju un Austriju ievākt informāciju par ballistisko raķeti V-2 un citiem reaktīvajiem ieročiem. 1953. gadā iecelts par 3. pārvaldes priekšnieka vietnieku; vēlāk bija 1. pārvaldes priekšnieks, 4. pārvaldes priekšnieks. 1963. gadā Kerimovs kļuva par Raķešu bruņojuma galvenās pārvaldes 3. pārvaldes priekšnieku. Viņš uzraudzīja starpkontinentālo ballistisko raķešu izstrādi un izmēģinājumus. Par pavadoņu fotoizlūkošanas kompleksa Zenit saņēma Ļeņina prēmiju. 1965. gadā iecelts par PSRS Vispārējās mašīnbūves ministrijas Galvenās kosmiskās pārvaldes priekšnieku. 1967. gada oktobrī, pēc divu bezpilota kosmisko aparātu (Kosmos-186 un Kosmos-188) saslēgšanās orbītā, Kerimam Kerimovam piešķirta ģenerālleitnanta dienesta pakāpe.
No 1974. līdz 1991. gadam Kerimovs bija Centrālā zinātniski pētnieciskā mašīnbūves institūta direktora pirmais vietnieks lidojumu vadības lietās. Viņš uzraudzīja PSRS un ASV kopējā pilotējamā lidojuma Apollo — Sojuz sagatavošanas darbus, vēlāk arī lietas, saistītas ar orbitālo staciju Mir.
Pēc Sergeja Koroļova nāves 1966. gadā Kerims Kerimovs pildīja arī pilotējamo lidojumu Valsts komisijas priekšsēdētāja pienākumus. Tieši viņam visas kosmosa kuģu apkalpes, stāvot kosmodromā, ziņoja par gatavību lidojumam, kā arī pēc nolaišanās atskaitījās par uzdevumu izpildi. Lai arī šīs ziņojumu nodošanas tika rādītas televīzijā, pats Kerimovs bija redzams tikai no mugurpuses; viņa vārds netika izpausts masu medijos. Valsts komisijas priekšsēdētāja personība nokļuva atklātībā tikai 1987. gadā, sākoties Pārkārtošanās procesiem. 1991. gadā Kerimovs aizgāja pensijā, turpinot darboties kā zinātniskais konsultants.
